專利名稱：一種干式螺桿真空泵變螺距螺桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子應(yīng)用于干式螺桿真空栗。
背景技術(shù)：
等螺距螺桿真空泵具有無油、結(jié)構(gòu)簡單、沒有易損件、維修工作量小、壽命長等優(yōu)點，但存在消耗功率大、排氣脈動大、排氣量及壓縮比相同的情況下體積大等缺點，因此等螺距型線較難用于高真空度和大排量的螺桿真空泵，而采用變螺距螺桿的真空泵，存在內(nèi)部壓縮，可以減低能耗，減小結(jié)構(gòu)，減低噪聲，減低內(nèi)部工作溫度，提高運行安全性。
專利文獻DE19745615A1描述的螺桿真空泵，通過修改螺桿轉(zhuǎn)子齒頂圓直徑尺寸， 分成兩極，起到內(nèi)部壓縮的作用，降低能耗，但制造成本高。
專利文獻W001/18399A1修改型線參數(shù)尺寸，實現(xiàn)螺距的變化，起到內(nèi)部壓縮，減低能耗，但因該型線有效利用面積不高，螺旋圈數(shù)多，制造成本明顯提升。
專利文獻US2002031439A1，US2004247465A由螺距不等的兩級以上等螺距螺桿在軸向方向串聯(lián)而成，這種結(jié)構(gòu)起到內(nèi)部壓縮的作用，因為由于分級結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷空間和旋渦區(qū)，軸向長度太長，制造成本高，與單極的變螺距螺桿轉(zhuǎn)子相比效率降低。
專利文獻W02004/074689A1描述了一種螺距螺桿真空，其中螺桿的螺距從最大到最小部分連續(xù)變化，從螺距描述的形狀變化規(guī)律為線性變化，實現(xiàn)內(nèi)部壓縮，降低能耗，但其壓縮能力有限，且螺旋圈數(shù)多，制造成本高。
專利文獻W002/08609A1描述了一種變螺距雙螺桿轉(zhuǎn)子，型線保持不變，螺距從最小到最大，再到最小，最后保持不變，描述偏向于螺桿轉(zhuǎn)子最大螺距與最小螺距以及螺桿的動態(tài)平衡，而且螺桿開始部分螺距設(shè)計成最小，雖然減低了動態(tài)平衡的設(shè)計難度，但一定程度上減低了排氣效率、提升了能量需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是提供一種干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，應(yīng)用于干式螺桿真空泵和> 3的纏繞圈數(shù)。螺距(P)根據(jù)包纏角(α)變化，螺距在吸氣端即第一局部范圍 (Tl)最大，在一圈之后到達第二局部范圍(Τ2)，第一局部范圍螺距小范圍逐漸變化或保持不變，在第二局部范圍(Τ2)，螺距在較大范圍內(nèi)逐漸變化小，在一圈之后到達第三局部范圍 (Τ3)，其螺距小范圍逐漸變化或保持不變。包纏曲線變化規(guī)律，由螺距的變化規(guī)律由fjt) 控制，保證了三個局部區(qū)域曲面過渡平順。對應(yīng)的螺距的變化規(guī)律由Γ At)控制。
為達到上述目的，本發(fā)明通過分配每個變化范圍內(nèi)螺距的最大值和最小值，以及分配包纏角度的比率，確定包纏曲線的變化規(guī)律，從而確定螺旋線的變化規(guī)律。
采用這種變螺距螺桿轉(zhuǎn)子的螺桿真空泵對于減小能量需求、降低噪聲、降低內(nèi)部工作溫度、縮小結(jié)構(gòu)空間以及降低制造費用提供了最佳的選擇，該類螺桿真空泵應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

圖I是本發(fā)明第一個實施例的前視圖2為圖I中的成對螺桿轉(zhuǎn)子的端面視圖3為圖2中左旋螺桿轉(zhuǎn)子的A-A縱向截面圖4為圖I中的左旋螺桿轉(zhuǎn)子I的前視圖以及包纏的螺旋曲線的展開圖，該展開圖表示出軸向位置(W)與包纏角(α)的關(guān)系；
圖5為軸向位置(W')與包纏角(α )的關(guān)系變化，動態(tài)螺距f' Jt)與包纏角 (α )規(guī)律地變化；
圖6為按照本發(fā)明的纏繞圈數(shù)k = 4的左旋螺桿轉(zhuǎn)子1，以及不變的端面型線隨著圓柱螺旋曲線3旋轉(zhuǎn)的示意圖7為按照本發(fā)明的成對螺桿轉(zhuǎn)子的第二個實施例的前視圖8為圖7中的成對螺桿轉(zhuǎn)子的端面視圖9為圖7實施例中的左旋螺桿轉(zhuǎn)子前視圖以及包纏的螺旋曲線的展開圖，該展開圖表示出軸向位置(W)與包纏角(α)的關(guān)系；
圖10為圖7實施例中的軸向位置(Ψ )與包纏角(α )的關(guān)系變化，動態(tài)螺距廣i(t)與包纏角(α)規(guī)律地變化。
具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。首先給出計算所需的符號，對應(yīng)的單位在方括弧中給出，括號內(nèi)文字是說明。k=纏繞圈數(shù) R=齒頂圓柱面5的半徑 L=螺桿的總長度 P=平均螺距設(shè)計長度[-][mm][mm][mm]
此處 k = 4，夕
權(quán)利要求
1.一種干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，用于干式螺桿真空泵和>3的纏繞圈數(shù)。螺距(P)根據(jù)包纏角(α)變化，螺距在吸氣端即第一局部范圍(Tl)最大，在一圈之后到達第二局部范圍(Τ2)，第一局部范圍的螺距小范圍逐漸變小，在第二局部范圍(Τ2)，螺距在較大范圍內(nèi)逐漸變化小，在一圈之后到達第三局部范圍(Τ3)，其螺距小范圍逐漸變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，螺桿的總長度由排氣能力決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，螺距的變化規(guī)律由a、b、C、d、m的數(shù)值決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，在第一個局部范圍(Tl)螺距是線性變化的，螺距斜率為-(d-c)，在圓柱曲面上展開的包纏曲線軸向的變化規(guī)律為/；(O = -^~ψ— + dpt ,該部分纏繞I圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，在第二個局部范圍(T2)螺距的非線性變化，在圓柱曲面上展開的包纏曲線軸向的變化規(guī)律為 該部分纏繞I圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，在第三個局部范圍(T3)螺距是線性變化的，螺距直線斜率為_￥，在圓柱曲面上展開的包纏曲線軸向的變化規(guī)律為/3(t) = -@-「^^ + (26-a)蘆+ (^p + m + fl-36)/ ，該部分纏繞圈數(shù)
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，d= c時，第一個局部范圍(Tl)是等螺距。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，a= b時，第三個局部范圍(T3)是等螺距。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，三個局部區(qū)域圓柱包纏曲線由函數(shù)控制規(guī)律地變化，相鄰的曲線平滑過渡，相鄰的螺旋曲面平順過渡。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，其特征在于，端面型線形狀不變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干式螺桿真空泵變螺距螺桿轉(zhuǎn)子，屬于干式真空泵技術(shù)領(lǐng)域，用于干式螺桿真空泵和≥3的纏繞圈數(shù)。螺距(p)根據(jù)包纏角(α)變化，螺距在吸氣端即第一局部范圍(T1)最大，在一圈之后到達第二局部范圍(T2)，第一局部范圍螺距小范圍逐漸變化或保持不變，在第二局部范圍，螺距在較大范圍內(nèi)逐漸變化小，在一圈之后到達第三局部范圍(T3)，其螺距小范圍逐漸變化或保持不變。包纏曲線的變化規(guī)律由fi(t)控制，保證相鄰曲面過渡平順，對應(yīng)的變螺距由f′i(t)控制。采用這種變螺距螺桿轉(zhuǎn)子的螺桿真空泵對于減小能量需求、降低噪聲、降低工作溫度、縮小結(jié)構(gòu)空間以及降低制造成本提供了最佳的選擇，該類螺桿真空泵應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
文檔編號F04C29/00GK102937094SQ201210424718
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者巫修海 申請人:臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院